冷軋板帶課程設(shè)計(jì)--冷軋20a帶鋼軋制規(guī)程設(shè)計(jì)與計(jì)算

1、<p>　?。ㄓ芍笇?dǎo)教師填寫發(fā)給學(xué)生）</p><p>　　學(xué)院（直屬系）： 機(jī)械工程學(xué)院 時(shí)間： 2013年 月 日</p><p>　學(xué) 生 姓 名指 導(dǎo) 教 師</p><p>　設(shè)計(jì)（論文）題目0.7至0.1冷軋20A帶鋼軋制規(guī)程設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　主要研究內(nèi)容冷軋薄帶鋼軋制道次確

2、定，各道次壓下量確定；各道次軋制力計(jì)算，軋制力矩計(jì)算；各道次軋制功率計(jì)算。</p><p>　研究方法塑性力學(xué)與軋制理論，軋制工藝學(xué)</p><p>　主要技術(shù)指標(biāo)(或研究標(biāo))要求個(gè)道次軋制壓力基本相等，即按照等軋制力原則分配各道次壓下量。材料：20A軋件原料尺寸：0.7 × 500 mm軋件成品尺寸：0.1 × 500 mm工作輥尺寸：Φ40 × 70工

3、作軋制力： ≤135噸</p><p>　教研室意見教研室主任（專業(yè)負(fù)責(zé)人）簽字： 年 月 日 </p><p>　　0.70.1冷軋20A帶鋼軋制規(guī)程設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本冷軋帶鋼軋制規(guī)程課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是冷軋薄帶鋼軋制道次確定

4、，各道次壓下量確定；各道次軋制力計(jì)算，軋制力矩計(jì)算；各道次軋制功率計(jì)算。研究方法有塑性力學(xué)與軋制理論，軋制工藝學(xué)。要求個(gè)道次軋制壓力基本相等，即按照等軋制力原則分配各道次壓下量。設(shè)計(jì)對冷軋的生產(chǎn)特點(diǎn)以及主要工序作了簡單的介紹，并制定了軋制制度，計(jì)算了軋制力，對軋輥強(qiáng)度、電機(jī)功率進(jìn)行了校核。</p><p>　　關(guān)鍵詞：冷軋；薄板；等軋制力；軋制功率 </p><p><b>　　

5、Abstract</b></p><p>　　The cold rolling strip for main content of curriculum design of cold rolling of thin strip rolling pass, all pass reduction; calculation of the rolling force, rolling torque calcu

6、lation; calculation of the rolling power. Based on the method of plastic mechanics and rolling theory rolling technology. For rolling pressure is basically the same, that is in accordance with the principles such as roll

7、ing force distribution of each pass reduction. And the main characteristics of cold rolling process d</p><p>　　Key words: Cold rolling;Sheet;Rolling force;Rolling power</p><p><b>　　目 錄

8、</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　第1章 緒論- 1 -</p><p>　　1.1冷軋概念- 1 -</p><p>　　1.2冷軋板帶鋼的優(yōu)勢- 1 -</p>&

9、lt;p>　　1.3冷軋主要工藝特點(diǎn)- 2 -</p><p>　　1.3.1加工硬化- 2 -</p><p>　　1.3.2工藝?yán)鋮s和工藝潤滑- 2 -</p><p>　　1.3.3張力軋制- 3 -</p><p>　　第2章 規(guī)格及工藝- 4 -</p><p>　　2.1規(guī)格- 4 -&

10、lt;/p><p>　　2.2冷軋薄板生產(chǎn)及工藝流程- 5 -</p><p>　　第3章 軋制規(guī)程制定- 7 -</p><p>　　3.1 壓下制度- 7 -</p><p>　　3.2 張力制度- 9 -</p><p>　　3.3 速度制度- 10 -</p><p>　　第4章

11、 軋制力計(jì)算- 13 -</p><p>　　第5章 軋制功率計(jì)算- 21 -</p><p>　　5.1傳動力矩計(jì)算- 21 -</p><p>　　5.2軋制功率計(jì)算- 22 -</p><p>　　第6章 設(shè)備強(qiáng)度及能力校核- 24 -</p><p>　　6.1咬入能力校核- 24 -<

12、/p><p>　　6.2軋輥強(qiáng)度校核- 24 -</p><p>　　6.2.1工作輥校核- 26 -</p><p>　　6.2.2支承輥校核- 28 -</p><p>　　6.3 接觸應(yīng)力校核- 28 -</p><p>　　6.4電動機(jī)功率校核- 29 -</p><p>　　6.

13、4.1軋制力矩- 29 -</p><p>　　6.4.2 摩擦力矩- 29 -</p><p>　　6.4.3空轉(zhuǎn)力矩- 30 -</p><p>　　第7章 小結(jié)- 31 -</p><p>　　參考文獻(xiàn)- 32 -</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p&

14、gt;<p>　　在鋼材加工過程中，除了少部分采用鍛造或鑄造等方法直接成材外，其余約80%以上都是經(jīng)過軋制成材。而冷軋板帶鋼的生產(chǎn)工藝，避免了熱軋中存在的溫降和溫度分部不均的弊病，可以生產(chǎn)出厚度更薄、尺寸更精確、表面更光潔、板形更平直的板卷。</p><p>　　冷軋是用熱軋鋼卷為原料，經(jīng)酸洗去除氧化皮后進(jìn)行冷連軋，其成品為軋硬卷，由于連續(xù)冷變形引起的冷作硬化使軋硬卷的強(qiáng)度、硬度上升、韌塑指標(biāo)下降，

15、因此沖壓性能將惡化，只能用于簡單變形的零件。軋硬卷可作為熱鍍鋅廠的原料，因?yàn)闊徨冧\機(jī)組均設(shè)置有退 火線。軋硬卷重一般在613.5噸，鋼卷在常溫下，對熱軋酸洗卷進(jìn)行連續(xù)軋制。內(nèi)徑為610mm。因?yàn)闆]有經(jīng)過退火處理，其硬度很高（HRB90），機(jī)械加工性能極差，只能進(jìn)行簡單的有方向性的小于90的折彎加工（垂直于卷取方向）。 冷軋鋼，是在熱軋板卷的基礎(chǔ)上加工軋制出來的，一般來講是熱軋---酸洗---冷軋這樣的加工過程。冷軋是在常溫狀態(tài)下由

16、熱軋板加工而成，雖然在加工過程因?yàn)檐堉埔矔逛摪迳郎?，盡管如此還是叫冷軋。由于熱軋經(jīng)過連續(xù)冷變型而成的冷軋，在機(jī)械性能比較差，硬度太高。必須經(jīng)過退火才能恢復(fù)其機(jī)械性能，沒有退火的叫軋硬卷。軋硬卷一般是用來做無需折彎，拉伸的產(chǎn)品，1.0以下厚度軋硬的運(yùn)氣好的兩邊或者四邊折彎。</p><p>　　本冷軋帶鋼軋制規(guī)程課程設(shè)計(jì)參考鞍鋼冷軋廠1#線而進(jìn)行。預(yù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)格為0.10×500mm的冷軋薄板。本設(shè)計(jì)對

17、冷軋的生產(chǎn)特點(diǎn)以及主要工序作了簡單的介紹，并制定了軋制制度，計(jì)算了軋制力，對軋輥強(qiáng)度、電機(jī)功率進(jìn)行了校核。</p><p><b>　　1.1冷軋概念</b></p><p>　　冷軋是金屬在再結(jié)晶溫度以下的軋制過程。冷軋時(shí)金屬不會發(fā)生再結(jié)晶，但會發(fā)生加工硬化現(xiàn)象。</p><p>　　1.2冷軋板帶鋼的優(yōu)勢</p><p&

18、gt;　　1）可生產(chǎn)厚度更小的薄板；</p><p>　　2）帶材沿寬度和長度方向能獲得均勻的厚度，板形更好；</p><p>　　3）冷軋時(shí)采用的軋輥表面光潔硬度大，可得到表面質(zhì)量好，表面光潔的產(chǎn)品；</p><p>　　4）帶材經(jīng)冷軋后，進(jìn)行不同的熱處理，可以得到不同機(jī)械性能的產(chǎn)品。 </p><p>　　1.3冷軋主要工藝特點(diǎn)</

19、p><p>　　與熱軋相比較，冷軋板帶生產(chǎn)主要有三大特點(diǎn)</p><p><b>　　1.3.1加工硬化</b></p><p>　　由于加工硬化，使軋制過程中金屬變形抗力增大，軋制壓力提高，同時(shí)還使金屬塑性將低，容易產(chǎn)生脆裂。當(dāng)鋼種一定時(shí)，加工硬化的劇烈程度與冷軋變形程度有關(guān)。當(dāng)變形量加大使加工硬化超過一定程度后，就不能再繼續(xù)軋制。因此，板帶材在

20、經(jīng)受一定的冷軋總變形量后，往往需要軟化熱處理（再結(jié)晶退火或固溶處理），使之恢復(fù)塑性，降低抗力，以利于繼續(xù)軋制。生產(chǎn)過程中每兩次軟化熱處理之間所完成的冷軋工作，通常稱之為一個(gè)“軋程”。在一定軋制條件下，鋼質(zhì)越硬，成品越薄，所需的軋程就越多。</p><p>　　1.3.2工藝?yán)鋮s和工藝潤滑</p><p>　　冷軋過程中產(chǎn)生的劇烈變形熱和摩擦熱使軋件和軋輥溫度升高，故必須采用有效的人工冷卻。

21、軋制速度越高，壓下量越大，冷卻問題顯得越重要。如何合理的強(qiáng)化冷卻成為發(fā)展現(xiàn)代高速冷軋機(jī)的重要課題。</p><p>　　冷軋采用工藝潤滑的主要作用是減小金屬的變形抗力，這不但有助于保證在已有的設(shè)備能力條件下實(shí)現(xiàn)更大的壓下，而且還可使軋機(jī)能夠經(jīng)濟(jì)可行地生產(chǎn)厚度更小的產(chǎn)品。此外，采用有效的工藝潤滑也直接對冷軋過程的發(fā)熱率以及軋輥的升溫起到良好的影響。在軋制某些品種時(shí)，工藝潤滑還可以起到防止金屬粘輥的作用。</p

22、><p>　　冷軋潤滑效果的優(yōu)劣是衡量工藝潤滑劑的重要指標(biāo)，礦物油的要求是：當(dāng)以一定的流量噴到板面和輥面上時(shí)，既能有效的吸收熱量，又能保證油劑以較快的速度均勻的從礦物油中離析并黏附在板面和輥面上，能形成均勻，厚度適中的油膜。 </p><p><b>　　1.3.3張力軋制</b></p><p>　　所謂“張力軋制” 就是軋件的軋制變形是在一定的

23、前張力和后張力作用下實(shí)現(xiàn)的。張力軋制—軋件在軋輥中的輾軋變形是在有一定的前張力和后張力作用下實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　張力—作用在軋件軋制方向上的力。</p><p>　　前張力—作用方向與軋制方向相同的張力。</p><p>　　后張力—作用方向與軋制方向相反的張力。</p><p><b>　　張力的主要作用有：</b

24、></p><p>　　防止帶材在軋制過程中跑偏；</p><p>　　使所軋帶材保持平直和良好的板形；</p><p>　　降低變形抗力，便于軋制更薄產(chǎn)品；</p><p>　　可以起適當(dāng)調(diào)整冷軋機(jī)主電機(jī)負(fù)荷的作用。 </p><p>　　第2章 規(guī)格及工藝</p><p><b

25、>　　2.1規(guī)格</b></p><p>　　對冷連軋機(jī)組進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p>　　采用20輥軋機(jī)5機(jī)架連軋</p><p>　　20輥軋機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)： Φ40、Φ72、Φ128、Φ225 L=700mm</p><p><b>　　軋制狀態(tài)： 冷軋</b></p><p>

26、;　　潤滑狀態(tài)： 良好（礦物油）</p><p>　　最大軋制力：150噸</p><p>　　工作軋制力： ≤135噸</p><p>　　成品尺寸：0.1×500 mm</p><p><b>　　原料規(guī)格</b></p><p><b>　　選取鋼種：20A</b&

27、gt;</p><p>　　選取原料尺寸為0.7×500 mm的熱軋板卷</p><p>　　20輥軋機(jī)軋輥分布圖如下圖</p><p>　　圖2.1 20輥軋機(jī)軋輥分布圖</p><p>　　2.2冷軋薄板生產(chǎn)及工藝流程</p><p>　　冷軋生產(chǎn)各工序簡介：</p><p&g

28、t;　　熱軋板卷料→酸洗→冷軋→退火→平整→精整→包裝→入庫</p><p><b>　?。?）酸洗</b></p><p>　　鹽酸或硫酸為溶劑去除熱軋來料的氧化鐵皮，使之表面光潔，便于冷軋。</p><p><b>　?。?）軋制</b></p><p>　　20輥輥式軋機(jī)，56機(jī)架連軋<

29、/p><p><b>　　(3）脫脂與退火</b></p><p>　　1)脫脂：冷軋后的清洗工序，去除鋼板表面的油脂和污物，防止退火后帶鋼表面上生成黑斑和灰層。</p><p><b>　　2)脫脂方法：</b></p><p>　　電解清洗、機(jī)上洗凈與燃燒脫脂。</p><p&g

30、t;　　3)退火：使軋制時(shí)受到加工硬化的金屬重新軟化，消除內(nèi)應(yīng)力和得到細(xì)小均勻的晶粒。</p><p>　　(4）平整：退火后帶鋼以小壓下率進(jìn)行軋制的過程叫做平整。（15%）</p><p><b>　　目的：</b></p><p>　　1)消除材料的屈服平臺，防止加工時(shí)的拉伸應(yīng)變；</p><p>　　2)提高材料的

31、強(qiáng)度極限，擴(kuò)大塑性加工范圍。平整量不同鋼種的機(jī)械性能產(chǎn)生一定幅度的變化；</p><p>　　3）矯正板材的形狀；</p><p>　　4）根據(jù)用戶的要求生產(chǎn)表面粗糙度不同的帶鋼，對鍍層板加工成光滑表面，而對涂層板加工層表面打毛均勻的表面。 </p><p><b>　?。?)成品剪切</b></p><p>　　平整后

32、的鋼帶經(jīng)過成品剪切后成為鋼帶的最終交貨狀態(tài)。</p><p>　　其工藝流程如圖2.2所示：</p><p>　　圖2.2 冷軋板帶鋼工藝流程</p><p>　　第3章 軋制規(guī)程制定</p><p><b>　　3.1 壓下制度</b></p><p>　　根據(jù)等軋制力原則采用分配壓下

33、系數(shù)如表3.1，令軋制中的總壓下量為ΣΔh，則各道次的壓下量Δhi為：</p><p>　　Δhi=biΣΔh (3-1)</p><p>　　式中：bi—壓下分配系數(shù)</p><p>　　表3.1 冷連軋機(jī)壓下分配系數(shù)</p><p>　　第一道次： b1=0.4

34、 ΣΔh=0.70-0.10=0.60mm</p><p>　　Δh1=b1ΣΔh=0.4×0.60=0.24mm</p><p>　　h1=H1-Δh1=0.70-0.24=0.46mm</p><p>　　1= (h1+H1)/2=(0.70+0.46)/2=0.58mm</p><p>　　ε1=Δh1/ H1×10

35、0%=0.24/0.70×100%=34.29%</p><p>　　第二道次： b2=0.2 ΣΔh=0.70-0.10=0.60mm</p><p>　　Δh2=b2ΣΔh=0.2×0.60=0.12mm</p><p>　　h2=H2-Δh2=0.46-0.12=0.34mm</p><p>

36、　　2= (h2+H2)/2=(0.46+0.34)/2=0.40mm</p><p>　　ε2=Δh2/ H2×100%=0.12/0.46×100%=26.09%</p><p>　　第三道次： b3=0.2 ΣΔh=0.70-0.10=0.60 mm</p><p>　　Δh3=b3ΣΔh=0.2×0.

37、6=0.12mm</p><p>　　h3=H3-Δh3=0.34-0.12=0.22mm</p><p>　　3= (h3+H3)/2=(0.22+0.34)/2=0.28mm</p><p>　　ε3=Δh3/ H3×100%=0.12/0.34×100%=38.24%</p><p>　　第四道次：

38、 b4=0.15 ΣΔh=0.7-0.1=0.6mm</p><p>　　Δh4=b4ΣΔh=0.15×0.6=0.09mm</p><p>　　h4=H4-Δh4=0.22-0.09=0.13mm</p><p>　　4= (h4+H4)/2=(0.13+0.22)/2=0.175mm</p><p>　　ε4=Δ

39、h4/ H4×100%=0.09/0.22×100%=40.91%</p><p>　　第五道次： b5=0.05 ΣΔh=0.7-0.1=0.6mm</p><p>　　Δh5=b5ΣΔh=0.05×0.6=0.03mm</p><p>　　h5=H5-Δh5=0.13-0.03=0.10mm<

40、/p><p>　　5= (h5+H5)/2=(0.10+0.13)/2=0.115mm</p><p>　　ε5=Δh5/ H5×100%=0.03/0.13×100%=23.08%</p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果，制定壓下規(guī)程如表3.2所示：</p><p>　　表3.2 壓下規(guī)程表</p><

41、p><b>　　3.2 張力制度</b></p><p>　　機(jī)組的張力根據(jù)已給定，各機(jī)架張應(yīng)力分配如下：</p><p>　　表3.3 各機(jī)架張力分配</p><p>　　由表3.3已知計(jì)算各機(jī)架張力</p><p><b>　　第一機(jī)架：</b></p><p&

42、gt;<b>　　第二機(jī)架：</b></p><p><b>　　第三機(jī)架： </b></p><p><b>　　第四機(jī)架：</b></p><p><b>　　第五機(jī)架：</b></p><p>　　表3.4 各機(jī)架張力分配</p>

43、;<p><b>　　3.3 速度制度</b></p><p>　　連軋時(shí)，保證正常軋制的條件是軋件在軋制線上每一架的秒流量相等，即：</p><p>　　B1h1V1=B2h2V2=B3h3V3=B4h4V4=B5h5V5 (3-2)</p><p>　　式中： B—軋件的寬度 h—軋件的厚度

44、 V—軋件的水平速度</p><p>　　軋制過程中忽略寬展，則：</p><p>　　h1V1=h2V2=h3V3=h4V4=h5V5 (3-3)</p><p>　　表3.5 軋輥線速度表</p><p>　　利用前滑值計(jì)算軋輥的轉(zhuǎn)速：</p><p><b&g

45、t;　　第一道次：</b></p><p><b>　　咬入角：</b></p><p>　　中性角： </p><p><b>　　前滑值：</b></p><p><b>　　則： </b></p><p><b>　

46、　第二道次：</b></p><p><b>　　咬入角：</b></p><p>　　中性角： </p><p>　　前滑值： </p><p><b>　　則： </b></p><p><b>　　第三道次：<

47、;/b></p><p><b>　　咬入角：</b></p><p><b>　　中性角：</b></p><p><b>　　前滑值：</b></p><p><b>　　則： </b></p><p><b>

48、　　第四道次：</b></p><p><b>　　咬入角：</b></p><p>　　中性角： </p><p><b>　　前滑值：</b></p><p><b>　　則： </b></p><p><b>

49、　　第五道次：</b></p><p><b>　　咬入角：</b></p><p><b>　　中性角：</b></p><p><b>　　前滑值：</b></p><p><b>　　則： </b></p><p&g

50、t;　　記錄計(jì)算結(jié)果如下表所示：</p><p>　　表3.6 各機(jī)架速度表</p><p>　　第4章 軋制力計(jì)算</p><p>　　各機(jī)架摩擦系數(shù)的選?。旱谝坏来慰紤]咬人，不噴油，故取0.1，以后噴礦物油取0.1</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用M.D.Stone公式計(jì)算平均單位壓力：</p><p>&

51、lt;b>　　(4-1)</b></p><p>　　式中： (4-2)</p><p><b>　　(4-3) </b></p><p>　　—考慮軋輥彈性壓扁的變性區(qū)長度</p><p><b>　　—

52、平面變形抗力 </b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　—前后張應(yīng)力平均值（Q1—前張力，Q0—后張力）</p><p><b>　　(4-5)</b></p><p><b>　　第一道次：</b></p><

53、;p>　　由熱軋?jiān)祥_始軋制，壓下量Δh=0.24mm，冷軋入口總壓下率為0，出口總壓下率為34.29%。求平均總壓下率：</p><p>　　根據(jù)20A典型產(chǎn)品的含碳量，由加工硬化曲線圖4.1查出對應(yīng)于的值： =650Mpa</p><p><b>　　求平均單位張力:</b></p><p>　　圖4.1

54、 20A鋼加工硬化曲線</p><p>　　式中：—泊松比，取0.3 E—彈性模量，取205Gpa</p><p>　　查斯通圖4.2得： </p><p>　　圖4.2 確定 之圖 </p><p>　　應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)由圖4.3查出&l

55、t;/p><p>　　圖4.3 確定</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　第二道次：</b></p><p>　　承接上一道開始軋制，壓下量Δh=0.12mm，冷軋入口總壓下率為34.29%，出口總壓下率為51.43%。求平均總壓下率：</p>&l

56、t;p>　　根據(jù)20A典型產(chǎn)品的含碳量，由加工硬化曲線圖4.1查出對應(yīng)于的值： =775Mpa</p><p>　　求平均單位張力: </p><p>　　查斯通圖4.2得： </p><p>　　應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)由圖4.

57、3查出</p><p>　　則 </p><p><b>　　第三道次：</b></p><p>　　承接上一道開始軋制，壓下量Δh=0.12mm，冷軋入口總壓下率為51.43%，出口總壓下率為68.57%。求平均總壓下率：</p><p>　　根據(jù)20A典型產(chǎn)品的含碳量，

58、由加工硬化曲線圖4.1查出對應(yīng)于的值： =855Mpa</p><p>　　求平均單位張力: </p><p>　　查斯通圖4.2得： </p><p>　　應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)由圖4.3查出</p><p>

59、;　　則 </p><p><b>　　第四道次：</b></p><p>　　承接上一道開始軋制，壓下量Δh=0.09mm，冷軋入口總壓下率為68.57%，出口總壓下率為76.29%。求平均總壓下率：</p><p>　　根據(jù)20A典型產(chǎn)品的含碳量，由加工硬化曲線圖4.1查出對應(yīng)于的值：

60、 =920Mpa</p><p>　　求平均單位張力: </p><p>　　查斯通圖4.2得： </p><p>　　應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)由圖4.3查出</p><p>　　則 &l

61、t;/p><p><b>　　第五道次：</b></p><p>　　承接上一道開始軋制，壓下量Δh=0.03mm，冷軋入口總壓下率為76.29%，出口總壓下率為85.71%。求平均總壓下率：</p><p>　　根據(jù)20A典型產(chǎn)品的含碳量，由加工硬化曲線圖4.1查出對應(yīng)于的值： =950Mpa</p>

62、<p>　　求平均單位張力: </p><p>　　查斯通圖4.2得： </p><p>　　應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)由圖4.3查出</p><p>　　則 </p><p>　　

63、記錄計(jì)算結(jié)果如下表所示：</p><p>　　表4.1 各道次計(jì)算結(jié)果</p><p>　　第5章 軋制功率計(jì)算</p><p><b>　　5.1傳動力矩計(jì)算</b></p><p><b>　　軋制力矩按下式計(jì)算</b></p><p><b>　　(

64、5-1)</b></p><p>　　式中為合力作用點(diǎn)位置系數(shù)（或力臂系數(shù)），薄板一般取為0.3。</p><p>　　傳動工作輥所需要的靜力矩，除軋制力矩外，還有附加摩擦力矩，它由以下兩部分組成，即，其中在本軋機(jī)可近似由下式計(jì)算：</p><p><b>　　(5-2)</b></p><p>　　式中為支

65、撐輥軸承的摩擦系數(shù)，??；</p><p>　　為支撐輥輥頸直徑，；</p><p>　　為工作輥及支撐輥直徑，，</p><p><b>　　代入后，可求得</b></p><p><b>　　(5-3)</b></p><p><b>　　可由下式計(jì)算</b

66、></p><p><b>　　(5-4)</b></p><p>　　式中為傳動效率系數(shù)，可取，故得。</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　(5-5)</b></p><p>　　軋機(jī)的空轉(zhuǎn)力矩根據(jù)實(shí)際資料可選取為

67、電機(jī)額定力矩的,即</p><p><b>　　(5-6)</b></p><p>　　故電機(jī)軸上的總傳動力矩為：</p><p><b>　　(5-7)</b></p><p>　　則第一道次總力矩為：</p><p>　　則第二道次總力矩為：</p><

68、;p>　　則第三道次總力矩為：</p><p>　　則第四道次總力矩為：</p><p>　　則第五道次總力矩為：</p><p><b>　　5.2軋制功率計(jì)算</b></p><p>　　軋制功率按下式計(jì)算，即</p><p><b>　　(5-8)</b><

69、/p><p>　　式中P為軋制功率，kW</p><p>　　n為電動機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min</p><p>　　為電動機(jī)到軋機(jī)的傳動效率</p><p>　　則第一道次軋制功率為：</p><p>　　則第二道次軋制功率為：</p><p>　　則第三道次軋制功率為:</p><p

70、>　　則第四道次軋制功率為：</p><p>　　則第五道次軋制功率為：</p><p>　　記錄計(jì)算結(jié)果如下表所示：</p><p>　　表5.1 各道次計(jì)算結(jié)果</p><p>　　第6章 設(shè)備強(qiáng)度及能力校核</p><p><b>　　6.1咬入能力校核</b></p&

71、gt;<p>　　軋機(jī)要能夠順利進(jìn)行軋制必須保證咬入符合軋制規(guī)律，所以對咬入條件進(jìn)行校核：</p><p><b>　　(6-1)</b></p><p>　　式中：—工作輥直徑； —軋件的壓下量； —咬入角; —摩擦角</p><p>　　原料在第一架軋機(jī)咬入比較困難，所以對第一架進(jìn)行咬入能力的校核。校核如下：</p&g

72、t;<p><b>　?。?-2） </b></p><p><b>　　而，得到：</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　由于，因此，第一架軋機(jī)可以實(shí)現(xiàn)帶鋼順利咬入；其余各道次壓下量均小于第一道，所以都能順利咬入。</p><

73、p><b>　　6.2軋輥強(qiáng)度校核</b></p><p>　　表 6.1 軋輥許用應(yīng)力值</p><p>　　表6.2 軋輥各部分尺寸</p><p>　　軋輥各部分尺寸計(jì)算如下：</p><p>　　工作輥：輥身直徑輥身長度</p><p><b>　　工作輥輥

74、頸直徑：</b></p><p><b>　　工作輥輥徑長度：；</b></p><p>　　工作輥壓下螺絲的中心距：</p><p>　　支撐輥：輥身直徑，輥身長度</p><p><b>　　支撐輥輥頸直徑：：</b></p><p><b>　　支

75、撐輥輥徑長度：</b></p><p>　　支承輥壓下螺絲的中心距：</p><p>　　表6.3 校核相關(guān)參數(shù)</p><p>　　根據(jù)五機(jī)架冷連軋機(jī)軋制力考慮，現(xiàn)在對第三架軋機(jī)的軋輥進(jìn)行校核：</p><p>　　軋機(jī)支撐輥與工作輥承受彎矩之比等于直徑比的四次方，其彎曲應(yīng)分配也和彎矩一樣</p><

76、p>　　而=701KN，得到： </p><p>　　6.2.1工作輥校核</p><p><b>　　輥身：</b></p><p>　　假定工作輥放在兩支點(diǎn)上，畫出其彎矩圖如下：</p><p>　　圖6.1

77、工作輥彎矩圖</p><p>　　如上彎矩圖，工作輥在其中間部位產(chǎn)生最大彎矩，如上面計(jì)算：</p><p>　　由于水平張力差導(dǎo)致的彎矩為：</p><p>　　輥身中部的合成力矩為：</p><p>　　工作輥在最大重車后的直徑D=37.4mm，因此輥身中部的最大彎曲應(yīng)力為：</p><p>　　所以，工作輥輥身符合

78、要求。</p><p><b>　　輥頭：</b></p><p>　　輥頭采用萬向接軸輥頭，由于工作輥傳動，校核輥頭扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。</p><p>　　輥頭直徑： 取 </p><p><b>　　輥頭長度： 取</b></p><p>　　所以，輥頭符合軋制要求。&l

79、t;/p><p>　　6.2.2支承輥校核</p><p><b>　　輥身：</b></p><p>　　由上圖可知，在輥身中部產(chǎn)生最大彎曲力矩，其大小如上面所求：</p><p>　　支撐輥在最大重車后的直徑為D=69.5mm，則輥身中部的最大彎曲應(yīng)力為：</p><p>　　所以，支撐輥符合要求

80、。</p><p><b>　　輥頸</b></p><p>　　所以，輥頸軋制符合要求。</p><p>　　6.3 接觸應(yīng)力校核</p><p>　　工作輥與支撐輥表面接觸產(chǎn)生接觸應(yīng)力，它將影響軋輥的軋制壽命，應(yīng)加以校核。計(jì)算接觸應(yīng)力使用赫茲公式：</p><p>　　式中： ——接觸表

81、面單位長度上的負(fù)荷；</p><p>　　——相互接觸兩個(gè)軋輥的半徑；</p><p>　　——與軋輥材料有關(guān)的系數(shù)。</p><p>　　軋輥材料相同，=0.3，E=200GPa，r1=40mm，r2=72mm</p><p>　　所以，軋機(jī)符合軋制帶鋼時(shí)的軋制要求。</p><p>　　6.4電動機(jī)功率校核<

82、/p><p><b>　　以第三架軋機(jī)為例</b></p><p><b>　　6.4.1軋制力矩</b></p><p>　　其中： —力臂系數(shù)，取0.3； —軋制壓力；—接觸弧長度。</p><p>　　6.4.2 摩擦力矩</p><p>　　其中： —工作輥輥徑直徑；—

83、軋輥軸承中摩擦系數(shù)，此處取0.05；</p><p>　　—粘性系數(shù)，取0.97；—傳動比，取1.7856</p><p><b>　　6.4.3空轉(zhuǎn)力矩</b></p><p>　　式中：——電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩，所以傳動軋輥電機(jī)軸上所需力矩為：</p><p>　　所以電機(jī)功率符合要求，其他各架軋機(jī)軋制力均小于此架，電機(jī)功率

84、動能符合要求。</p><p>　　根據(jù)以上對軋機(jī)工作輥輥身彎曲強(qiáng)度、輥頭扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，支承輥輥身彎曲強(qiáng)度、輥頸彎曲強(qiáng)度以及電機(jī)功率的計(jì)算結(jié)果，均小于其許用應(yīng)力及額定功率，在所需負(fù)荷條件下都能正常工作，所以設(shè)計(jì)過程個(gè)參數(shù)滿足要求，設(shè)計(jì)成功。</p><p><b>　　第7章 小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過三周的時(shí)間，在老師的指導(dǎo)下，我順

85、利完成了本次工藝課課程設(shè)計(jì)。通過本次課程設(shè)計(jì)，我能把課堂上所學(xué)到的理論知識與實(shí)際的設(shè)計(jì)工作相結(jié)合，使得這些知識得到鞏固、加深。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中，不斷的翻閱和查找相關(guān)資料，這不僅僅是一門學(xué)科的的簡單應(yīng)用，而是綜合了多門學(xué)科的專業(yè)理論知識，包括《軋制工程學(xué)》、《軋鋼機(jī)械設(shè)備》、《金屬塑性加工學(xué)》、《塑性成型與軋制理論》等書籍，相關(guān)論文也是設(shè)計(jì)的重要參考。</p><p>　　

86、雖然這是一次簡單的冷軋軋制規(guī)程設(shè)計(jì)，但是其中遇到很多困難，例如軋制力與工作軋制力相比偏小等，卻很好的鍛煉了我們解決一些實(shí)際工程問題的能力。如壓下率如何分配，軋制力計(jì)算是否合理等。總之，在遇到實(shí)際工程問題時(shí)，只有通過多翻閱資料收集信息，不斷地鍛煉學(xué)習(xí)，不斷的鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，才能使自己的專業(yè)能力得到進(jìn)一步鞏固和加強(qiáng)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p&g

87、t;<p>　　[1] 張小平，秦建平.軋制理論[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2006.</p><p>　　[2] 王廷溥.金屬塑性加工學(xué)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012.</p><p>　　[3] 黃慶學(xué).軋鋼機(jī)械[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[4] 鄒家祥.軋鋼機(jī)械[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.&

88、lt;/p><p>　　[5] 劉寶珩.軋鋼機(jī)械設(shè)備[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　[6] 趙家駿.冷軋帶鋼生產(chǎn)問答[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[7] 康永林.軋鋼工程學(xué)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[8] 陸鳳儀，鐘守炎.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工

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